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鲍鱼“中国芯”养成记

2024-04-12 10:43:57来源:农民日报

鲍鱼“中国芯”养成记

国内鲍鱼消费变化的背后,是过去20多年时间里,我国鲍鱼育种的持续创新,推动了养殖实现大规模发展。自20世纪90年代以来,我国鲍鱼养殖从无到有、从小到大,目前已发展成为世界第一鲍鱼养殖大国,年产量超过20万吨,占世界养殖总产量的90%以上。

今年春节,久居北京的黄先生收到福建老家亲人快递来的“大盆菜”,这份被家乡人赋予“盆满钵满福气带回家”美好寄托的高端预制菜,让他感到了满满的乡情。大盆菜是福建、广东等地客家人婚宴和喜庆活动的一道主菜,现在悄然成为春节馈赠亲友的首选。大盆菜选材众多,但是必不可少的食材是鲍鱼,而且要摆在大盆菜里最显眼的C位。

鲍鱼自古就是位居我国“鲍、参、翅、肚”四大海味之首的名贵食材,因其捕获不易的稀缺性而被誉为海味之冠。如果留意过去10多年来我国居民餐饮食材多样性的变化,会发现我们在越来越多的场合都可以吃到鲍鱼,而且价格不算贵。

国内鲍鱼消费变化的背后,是过去20多年时间里,我国鲍鱼育种的持续创新,推动了养殖实现大规模发展。自20世纪90年代以来,我国鲍鱼养殖从无到有、从小到大,目前已发展成为世界第一鲍鱼养殖大国,年产量超过20万吨,占世界养殖总产量的90%以上。我国鲍鱼养殖带动了养殖器材、海藻养殖、配合饲料、加工流通和预制菜等上下游产业的繁荣发展,已经成为我国海水养殖的重要组成部分,创造了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。那么,过去千金难求、一鲍难寻的珍馐,是如何走上百姓餐桌、飞入寻常人家的呢?

自主培育抗病力强新品种

“2003年我考上了厦门大学研究生,师从柯才焕教授开始养鲍鱼、做研究。”现在已经是厦门大学海洋与地球学院教授、国家贝类产业技术体系岗位科学家、贝类遗传育种科研团队(以下简称:科研团队)主要成员的游伟伟回忆,读研究生时才第一次见到鲍鱼,知道了鲍鱼长什么样子。从那时起,他把鲍鱼从纽扣大小开始养大,一边养一边观察一边试验,开启了由表及里、抽丝剥茧解密鲍鱼生命密码的科研育种工作。

我国的鲍鱼人工养殖研究始于20世纪60年代末,70年代杂色鲍和皱纹盘鲍人工育苗相继取得成功。90年代初,一些台湾同胞来福建省创业,带来了几千颗鲍鱼苗和较先进的养殖模式,带动了福建鲍鱼养殖业的快速发展。1999年冬季一场超长时间低温冻害,导致福建养殖鲍鱼大量死亡,很多台湾的鲍鱼养殖老板和福建的养殖户都损失惨重。

多年从事海洋底栖生物学与育种研究的厦门大学海洋与地球学院柯才焕教授敏锐察觉到,这是鲍鱼近亲繁殖导致种质退化引发的问题,他认为行业发展给科研提出了新课题,要想办法解决它。2001年,柯才焕带领着科研团队获得了国家“十五”期间863海洋生物技术课题,游伟伟正是在求学期间有幸加入这个科研团队。

在柯才焕教授的指导下,科研团队瞄准当时迫切需要解决的鲍鱼养殖近亲繁殖的问题,参考当时国内唯一审定的鲍鱼新品种——“大连1号”杂交鲍的育种成功经验,他们选定采用杂交技术增加遗传多样性、抗病性的科研育种方向,希望能培育一种高抗病力的鲍鱼品种。

鲍鱼“中国芯”养成记柯才焕教授(左一)在实验室指导学生开展鲍鱼科研实验。

“育种的核心是要有育种材料。当时我们只有从台湾引种的品种,即便有再好的技术也是无米之炊。”于是,游伟伟和科研团队其他成员下海岛、扒礁石,到各地寻找、搜集优秀的野生鲍鱼资源。他们花了3-4年时间,走遍了杂色鲍分布的所有自然区域,收集了分散在各地的鲍鱼种质资源。在他们办公室的地图上,星星点点标注着他们寻找野生资源走过的海岛和区域。

采集野生鲍鱼很难,寻找到材料以后的人工驯化又是一道关口。科研团队在养殖池里模拟水流、温度、环境等很多野外条件,想尽办法把采集来的野生鲍鱼驯养成活下来。“解决驯化问题就把我们折腾得够呛!”游伟伟说。

每年秋季天气转凉、水温渐降,也到了鲍鱼繁育的季节。鲍鱼有昼伏夜出、对光线敏感的习性。为了让昼伏夜出的鲍鱼顺利“生产”,科研团队成员也只能昼夜颠倒,每天下午开始准备,天黑后穿着雨靴、戴着头灯,每隔一小时去给鲍鱼催产、人工授精,直至第二天上午才结束一天的工作。整个过程他们都是小心翼翼在黑暗、密闭、潮湿的海水里完成。

“科研不可能提前知道答案。我们把从不同地方搜集来的鲍鱼进行各种杂交,做出很多杂交组合,观察它们抗病性能上的区别。”游伟伟说,科研团队培育出不同组合的杂交苗之后,就交给养殖渔民进行现场测评,让他们尝试到底哪一个组合性状更优良。

鲍鱼“中国芯”养成记游伟伟教授在振鲍1号养殖平台上查看绿盘鲍养殖情况。资料图

有一天,一个渔民大哥突然打电话给游伟伟,说有一个杂交组合养得很好,没有发生疫病,存活率高。经过现场测评,好的杂交组合存活率可以达到80%,而差的杂交组合不到15%,这组优良杂交组合存活率数据让科研团队兴奋起来,终于找到了鲍鱼抗病杂交组配的方向。

经过6年的努力,科研团队最终选定采用来自日本的一个鲍鱼群体做父系,采用原来台湾的养殖群体做母系进行杂交组合,筛选出了抗病力强的杂色鲍“东优1号”,在同样的养殖环境里抗病力提高了30%,该品种还被审定为福建省培育的第一个国家级水产新品种。

“东优1号”鲍鱼新品种在海峡两岸得到快速推广,成为福建省鲍鱼养殖当家品种,并在3-4年内占到台湾地区全岛养殖产量的70%。在2013年举办的第四届全国产业研讨会上,专程从台湾赶来参会的当地最大鲍鱼养殖企业老板当面向柯才焕教授致谢,感谢科研团队的技术指导让他的养殖企业避免了巨额损失。

改变“候鸟式”养殖模式

“在改良育种的过程中,我们尝试着给鲍鱼测心跳,没想到解决了一个困扰鲍鱼养殖户多年的难题。”游伟伟回忆这段经历时,至今记忆犹新。

皱纹盘鲍是我国最主要的鲍鱼养殖品种,因为它原本分布在我国北方地区,所以难以适应福建夏季的持续高温而出现大量死亡。为了解决皱纹盘鲍“避暑”问题,每年夏天来临之前,福建的养殖户都要将鲍鱼通过陆路或者海上运输到1600公里外的山东海域养殖。到了11月份北方开始降温,再用车、船把鲍鱼运回福建过冬,这样就形成了“候鸟式”养殖模式。2010年之后福建霞浦、莆田、宁德、连江等地的鲍鱼养殖户,陆续在山东荣成开展鲍鱼南北转场、冬夏对调养殖合作,“避暑”军团规模越来越大。

“我们最早开始南北对养的尝试,最大的困难是如何解决长途运输费用高和降低途中死亡率的问题。”连江县最大的鲍鱼养殖企业中新永丰公司负责人吴永寿对鲍鱼南北对养的体会很深刻。最初他采取汽车长途运输要一天一夜运到荣成,运输成本和鲍鱼死亡率都比较高。后来改用普通渔船,成本降低了但是速度慢,平均死亡率也不小。

“每年都有100万-150万笼鲍鱼要在山东和福建之间的海域往返一趟,风险和代价可想而知!”科研团队设想,能不能培育出一种耐高温的品种,让鲍鱼养殖户不再辛苦奔波!于是,他们把下一个目标确定为培育出温度适应能力更强的新品种。

科研方向选定了,科研团队设定新品种是针对皱纹盘鲍的性能改良。试验材料也选取了,他们把父本和母本的选择扩大到整个东亚地区。随之而来的试验方法又成了难题。“我们可以通过天平、卡尺测评鲍鱼的重量和生长速度,怎么样去测试鲍鱼的耐高温性一直没找到合适的方法。”游伟伟说。

2013年,厦门大学邀请斯坦福大学乔治·索梅罗教授来校开讲座,在交流报告里介绍了他们通过测定心跳去评估贝壳类生存的技术方法,让科研团队脑洞大开。他们马上联想到能不能给鲍鱼测心跳,通过鲍鱼心跳的规律挑选耐高温的鲍鱼进行育种?

“一路走过来,现在说这些工作看似很简单,但在10年前都是空白,只能摸索着干。”游伟伟说,科研团队成员自己动手找来心电图仪,自己制作传感器贴片,开始通过给鲍鱼检测心跳进行耐高温鲍鱼选育的科研试验。比如尝试用鲍鱼的心跳反应其对温度变化的感知,但此之前从来没有人如此认真地观察过鲍鱼的心跳规律,它们的心跳与其健康状况的基准数据更是无从谈起,需要长期监测和试验。

“鲍鱼心脏的位置比较好找,把鲍鱼壳面朝上,尾部对着自己,在鲍鱼呼吸孔的一侧,离壳顶差不多1/3距离的位置,把小拇指甲盖大小的传感器固定在鲍鱼壳上,传感器可以透过壳面记录鲍鱼心脏的搏动情况,在心电图仪上形成曲线。”现在已经是集美大学水产学院老师的陈楠,当年在厦门大学读研究生时,曾跟随科员团队进行鲍鱼心跳监测试验。

在位于晋江市金井镇南江村的厦门大学鲍鱼科研试验基地,鲍鱼健康评估实验室里检测鲍鱼心率的设备有2套,每次可以给16只鲍鱼做监测。科研团队选取养殖10个月左右、大小在3厘米以上的鲍鱼,在鲍鱼壳上粘贴传感器,4个小时内把海水温度从20℃逐步升高到35℃,然后根据心电图曲线判断鲍鱼的耐高温反应。“这种实验不仅耗时耗力还枯燥无味,只有耐得住寂寞、坚持下来才可能会有成果。”陈楠说。

经过长期的试验监测,科研团队发现鲍鱼对温度变化比较敏感,温度轻微变化都会引起鲍鱼的生理、代谢变化。皱纹盘鲍在26℃时还很活泼地爬来爬去,到28℃时很多个体就停止活动了。随着温度的升高,鲍鱼的心率会越来越快出现心律不齐,温度高到一定程度以后,鲍鱼就出现了心率拐点。经过对数千只鲍鱼进行监测,他们摸索出一种基于心率测定的鲍鱼测评方法,把耐高温的种质选出来,然后进行下一代的繁育。

鲍鱼“中国芯”养成记科研团队给鲍鱼做心率测定。资料图

随着野生鲍鱼驯化、水温20℃基准线选取、性腺促熟、人工授精等技术难题一个个被攻克,经过6-7年的努力,科研团队培养出了第二个新品种——西盘鲍。该品种在2014年通过国家水产原种和良种审定委员会审定,耐高温能力提高了2.2℃。

“不要小看提升这2.2℃的水温,已经是鲍鱼养殖临界的生死线,足以让福建特别是闽南地区鲍鱼养殖户不用再把鲍鱼运输到北方去度夏,节省了很多养殖成本。”游伟伟说。

大规格鲍鱼不再依赖进口

在厦门大学海洋底栖生物学实验室和科研实验基地,许多同学都有着“养鲍鱼”的独特经历。新来的同学会好奇地问师兄师姐,“你们实验用的鲍鱼是菜市场买的吗?”他们得到的都是这样肯定地答复:“都是我们自己养的,苗也是我们自己育的!”

近些年来,南江村依托厦门大学鲍鱼育种科研团队的技术优势,已经发展成为全国最重要的鲍鱼育种基地。这里洁白的海滩、碧蓝的海水、五彩的海上网箱,陪伴了一批又一批老师和学生在这里做试验搞监测。

在南江村,厦门大学建成了4000平方米的鲍鱼科研试验基地,这里整齐排列着400个家系桶,每个桶都是一个家系或选育系的鲍鱼种质。每个家系桶里都静置着几块瓦片大小的方形育苗板,板底上密密麻麻地紧贴着小拇指盖大小的鲍苗,有的还伸出细细的触须来回爬动。通过不间断地观察评测家系桶鲍鱼生长情况,哪个家系长得快、哪个家系抗病、哪个家系耐高温,可以同步做多个实验,观察评测的项目包括生长变化、抗高温、食物转化率、肉色和壳色等内容。

鲍鱼“中国芯”养成记科研团队在科研实验基地查看家系桶里鲍鱼生长情况。资料图

每天用干净的海水冲洗家系桶和养殖池,定时给鲍鱼投喂充足的饵料……开展一次养殖实验,冲洗、投喂、观测、记录这些步骤至少要重复3-6个月。大家都戏称自己是鲍鱼“铲屎官”,鲍鱼吃饱了才是他们的吃饭时间。每一次科研实验取得成果,“铲屎官”们释放自己的庆祝活动就是在海边沙滩上放烟花。

经过了10多年科研攻关,“东优1号”杂色鲍和西盘鲍的选育成功,推动我国鲍鱼养殖产业突飞猛进,鲍鱼产量已经占到了全球的90%。但是,由于国内养殖鲍鱼个头小、缺少大规格而缺乏国际竞争力。“在全球鲍鱼的消费金字塔里面,中国处在金字塔底层,大规格鲍鱼要从南非、澳洲等地进口,因此我们要挑战鲍鱼的第三个性状,选育我们自己的大规格鲍鱼。”柯才焕教授说,小规格鲍鱼跟大规格鲍鱼的价格可以差10倍以上,养殖大规格鲍鱼对养殖户来说能增收不少。

鲍鱼严格按质论价,传统上按个头大小计算。古时候以每司马斤(俗称港秤,约合604.8克)重量的鲍鱼只数来计算鲍鱼的价格,现在简化为每市斤(500克)来计量。比如两头鲍就指一司马斤有两只鲍鱼,每只鲍鱼的重量在250克以上。“头”数越少,表明鲍鱼个头越大,价格也就越贵。所以有“一口鲍鱼一口金、千金难买两头身”的说法,说明大个头的鲍鱼数量稀少且昂贵。

科研团队进一步优化国际上通用的远缘杂交技术,把不同种的鲍鱼进行交配,并扩大杂交亲本的选材范围,把太平洋东西两岸的鲍鱼都拿来进行远缘杂交尝试。这种远缘杂交技术在美国、澳大利亚和日本都做过,但是由于杂交受精率非常低,只有5%-10%,目前还都停留在实验阶段,更没有应用到产业化上。

“我们创新了精子冷冻保存技术、性腺同步化成熟技术、最优杂交授精技术等关键技术,花了很长时间构建了远缘杂交的技术体系。”厦门大学海洋与地球学院高级工程师骆轩,如今是南江村科研实验基地的技术总监,他对科研团队在远缘杂交技术上的创新了如指掌。

经过11年技术攻关,科研团队选择来自北美的绿鲍做父本,用国产皱纹盘鲍做母本,培育出了远缘杂交鲍鱼新品种绿盘鲍,在培育新品种的过程中,运用性腺发育同步化技术和优化的高效授精技术,使远缘杂交的受精率提高到60%,给产业化养殖带来希望。

“2018年绿盘鲍通过国家新品种审定,科研培育可谓十年磨一剑。”柯才焕说,新品种绿盘鲍生长速度比一般鲍鱼快50%以上,耐高温能力可提高2.26℃,生长规格比普通鲍鱼大一倍,30%能生长到500克以上。2019年5月份,福建省养殖的一只重达702克的绿盘鲍,在珠海举办的“寻找中国最大鲍鱼”活动中一举夺得了“鲍王”美名。

鲍鱼“中国芯”养成记重达768g的绿盘鲍。

绿盘鲍新品种还获中国农学会评选的2020年中国农业农村重大科技新成果十大新产品称号,是当年度唯一入选的水产类新产品。相关成果荣获2020年福建省科学进步奖一等奖,这也是福建省近10年来唯一的水产类的一等奖。

鲍鱼“中国芯”养成记

“我们一个养殖户花了5年时间养了一只2斤重的绿盘鲍,重量超过了国际上所有的养殖鲍鱼。有人问我2斤重算几头鲍?”游伟伟笑称,“一只一斤叫一头鲍,这只绿盘鲍叫作半头鲍。”

绿盘鲍的培育彻底结束了中国没有大规格鲍鱼的历史。

鲍鱼消费进入寻常百姓家

近年来,伴随着消费升级和消费观念的转变,预制菜在国内如雨后春笋般迅猛发展。特别是在春节档的预制菜消费市场,多款以鲍鱼加工为主料的预制菜成为节日里馈赠亲友的热销产品。

2020年新冠疫情严重的那段时间,柯才焕和鲍鱼科研团队策划组织了多场“抗疫助农”直播活动,他们通过网络直播,给养殖户提供技术支持,给消费者介绍鲍鱼烹饪技巧,为解决疫情期间鲍鱼滞销难题开辟新思路。

“我国鲍鱼育种还存在现代种业工程体系不够健全、产品多样化不足、结构不够合理的问题。”柯才焕教授表示,国内已初步建立了鲍鱼种质创新平台,为鲍鱼新品种培育创造了条件,但鲍鱼新品种“育—繁—推”一体化体系尚未完整建立;国内主养品种皱纹盘鲍仅为中型鲍鱼,产品规格单一,价格波动很大,量增价降,屡有鲍多伤农现象。

游伟伟认为,鲍鱼育种未来的方向在于效率与品质,食物转化率、胶原蛋白与糖原含量都更优的新品种是产业未来的需求,品种创新要跟上这个趋势。

“未来,希望鲍鱼消费可以做成金字塔结构。”游伟伟畅言,以绿盘鲍为代表的大个头优质干鲍自然是金字塔顶端,以商务、婚宴为主的节庆宴请鲍鱼消费位居金字塔的中段,老北京炸酱面、厦门沙茶面这样的大众消费里都能吃到鲍鱼则处于金字塔底端。“一碗面条里加一颗鲍鱼,不仅营养丰富了,普通面条的身价立马提升,至少可以多卖10块钱,消费者还会觉得挺划算”。

鲍鱼“中国芯”养成记由绿盘鲍制作成的干鲍。

展开地图,我们会发现鲍鱼的主要产区在南北纬的35度到40度之间,这是全世界最知名的鲍鱼主产区,地处亚热带的福建原本是不产鲍鱼的。然而20世纪90年代以来,福建省的鲍鱼产量一路飙升,如今鲍鱼的养殖产量已经占到全球70%,这里已经成为全球鲍鱼养殖中心。

从在厦门大学读研究生到留校工作再到做科研,游伟伟和他的老师、同事以及学生们20多年如一日坚持做一件事,在摸索中不断创新,在创新中不断超越,实现福建省鲍鱼养殖的从无到有、从有到优的华丽转身。他感觉自己很幸运,自己参与选育的国内鲍鱼新品种都在产业推广应用,被产业所接受和认可。

“中国已经成为鲍鱼养殖的中心,厦门就是鲍鱼养殖的培训中心。”游伟伟在过去的近10年时间里,带领很多“一带一路”国家的学生来到厦门大学,走进鲍鱼养殖场,传授他们的鲍鱼养殖技术。

很多人问游伟伟,“未来的鲍鱼育种要做什么?”他回答说:“我希望培育更好吃的鲍鱼,培育出口感好的鲍鱼。”为此,他们科研团队正在做一些很有趣的科研实验:让实验室的学生每年要吃很多的鲍鱼,测试什么样的鲍鱼口感好,进而研发选育更好吃的鲍鱼。

“鲍鱼是高蛋白、低脂肪、低胆固醇的健康食材,老少皆宜。未来,鲍鱼会作为日常食材端上更多家庭的餐桌。”游伟伟对此信心满满。(农民日报·中国农网记者 冯建伟)

【责任编辑:钟培培】
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